اثر تراكم بافت بر سرعت جريان باد در محله الهيه شهر تهران

Effect of Tissue Density on Speed of The Wind Flow in Part of Tehran Elahiyeh

باد در روي زمين عامل مهمي براي تبادل گرما، رطوبت و انتقال ذرات ذره بيني و غير ذره بيني از نقطه‌اي به نقطه ديگر است. بنابر اين نقشي حائز اهميت در كاهش آلاينده‌هاي وارد شده به فضاهاي شهري دارد. عناصر كالبدي بافت‌هاي شهري، از جمله جهت‌گيري خيابان‌ها و پراكنش بناهاي بلند مرتبه نيز نقشي مهم در الگودهي ثانويه به جريان باد دارند. با توجه به اين‌ كه محله الهيه يكي از متراكم‌ترين بافت‌هاي شهري در شمال شهر تهران است براي اثبات هر چه بيشتر نقش اين بافت در تشديد آلودگي‌هاي جوي، ويژگي‌هاي باد در اين منطقه مورد ارزيابي قرار گرفت. در همين راستا از داده‌هاي ساعتي جهت و سرعت وزش باد ايستگاه هواشناسي تهران‌ شمال (اقدسيه) طي دوره (1988-2009) بهره گرفته شد. تغييرات سرعت باد در بافت محله الهيه با توجه به ويژگي‌هاي متفاوت بافت در اطراف ايستگاه سينوپتيك اقدسيه، در ارتفاع 10 متر و ارتفاع 2 متر محاسبه گرديد. سرعت باد آستانه براي حذف اثر جزيره گرمايي محاسبه شد، پس از آن به بررسي جهات غالب باد و فراواني آن‌ها پرداخته شد. بر همين اساس بافت محله با استفاده از بخش Arc Scene نرم‌افزار ArcGIS شبيه سازي شد. همچنين تأثيراتي كه قرار گيري بناهاي بلندمرتبه بر الگوي جريان باد دارند با استفاده از قانون رينولد براي ساختمان‌هاي نمونه مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاكي از كاهش چشمگير سرعت باد در بافت منطقه الهيه نسبت به بافت ايستگاه هواشناسي (اقدسيه) ناشي از بلند مرتبه سازي در اين منطقه مي باشد. قراواني سالانه و فصلي سرعت باد نشان داد كه در بيشتر از 60 درصد مواقع، منطقه از لحاظ وزش باد آرام بوده و جهات باد غالب نيز عموماً شمال‌غربي - جنوب شرقي و جنوبي - شمالي بوده است. شبيه سازي بافت محله نيز نشان داد كه حجيم‌ترين بناها درست در همين مسيرها و بر مسير بادهاي غالب ساخته شده‌اند كه به علت ممانعت از جريان باد باعث تشديد آلودگي و ايجاد جزاير گرمايي در منطقه مي گردد. مقدار باد آستانه در سه دوره آماري نشان داد كه سرعت باد آستانه كم‌تر از آن است كه بتواند منجر به تهويه مناسب در منطقه گردد. محاسبات معادله رينولد در چند نمونه ساختماني در منطقه نيز نشان داد عدد رينولد بيش از 200000 بوده كه نشانه دهنده ظاهر شدن گردبادهاي تصادفي در منطقه دنباله استوانه است..

Introduction Wind on land is an important factor for the exchange of heat and transportation of microscopy and non-microscopic particles from one point to another. So it has important role in reducing pollutants entering the urban spaces. The physical elements of the urban tissue, such as orientation of the streets and distribution of high-rise buildings have important role in secondary patterning the wind flow. Because of Tehran Elahiyeh is one from the densest of urban textures in north of Tehran city, so wind features was evaluated in this part because of showing this texture role in weather pollutants increasing. Materials and Methods For this purpose, hourly data of wind velocity and orientation of North Tehran meteorological station (Aghdasiyeh) in period 1988-2009 was used. Wind speed changes in the Elahiyeh area tissue were evaluated in heights of 2 and 10 meter because of different features of station around tissue. The wind speed of threshold was calculated to remove the heat island effect, then the predominant wind directions and theirs frequency was evaluated. Accordingly, the district tissue was simulated using the Arc Scene of ArcGIS software. Also, the effects of high-rise buildings on wind flow patterns were studied for samples buildings by the Reynolds Law. Discussion Results are indicators of important decrease of wind velocity in Elahiyeh area texture in compared to station tissue due to high-rise buildings in this textures. Annual and seasonal frequency of wind velocity indicated that more of % 60 from winds frequency is calm and dominate wind directions are west north-east south and northsouth. Simulation of area textures showed that the highest textures are exactly in direct of dominate wind. Theses textures prevent from flow of wind that consequently increase pollution and Thermal Island at area. Amount of threshold wind in three of statistical periods indicated that threshold wind velocity is low so it prevents from weather suitable ventilation in area. Calculation of Reynolds number for samples buildings in area showed that Reynolds number is more of 200000 that is indicator random whirlwind in cannon trail area. Conclusions As the results of other researchers have shown that the height of buildings, how they are placed, the direction, density of buildings in the area, and The width of the streets and alleys makes changes in the characteristics of the wind in an area in terms of direction, speed, ventilation, and so on. Architecture in harmony with the wind in the world makes use of wind energy as a convenient alternative to fossil fuels that has been seen in the design of the Bahraini World Trade Center. The design of the building is such that not only does not change the wind pattern of the area, but also by creating wind turbines of wind energy for use in the building.